6 MeV 電子線和銥192 治療瘢痕疙瘩的劑量學(xué)比較

謝力，皈燕（通信作者），劉睿，劉慧

1 川北醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院腫瘤科（四川南充 637000）；2 遂寧市中心醫(yī)院腫瘤科（四川遂寧 629000）

瘢痕疙瘩是皮膚結(jié)締組織過度增生和透明變性所形成的超出原損傷范圍的皮膚結(jié)締組織增生性疾病[1]。瘢痕疙瘩嚴重影響人體美容外觀，依據(jù)病灶所在位置可伴有不同程度的功能障礙。目前，臨床針對該病多采用以手術(shù)為主的綜合治療，單純手術(shù)治療的復(fù)發(fā)率高，手術(shù)+術(shù)后放射治療是目前公認的最優(yōu)治療方式[2]。瘢痕疙瘩的放射治療主要包括外照射和近距離照射兩種方式，目前以6 MeV 電子線外照射和銥192（192Ir）高劑量率（high dose rate，HDR）三維后裝近距離敷貼治療為主。雖然以上兩種放射治療技術(shù)均為瘢痕疙瘩術(shù)后放射治療的有效方式，但實際上兩者的病例選擇、療效及預(yù)后均存在差異，這除了與患者個體體質(zhì)、手術(shù)方式、感染等因素相關(guān)外，也與劑量學(xué)差異關(guān)系密切。本研究比較6 MeV 電子線和192Ir HDR 三維后裝近距離敷貼兩種放射治療技術(shù)在瘢痕疙瘩術(shù)后平整表面靶區(qū)、曲面靶區(qū)、超長靶區(qū)（長度＞25 cm）模體中的劑量學(xué)差異，以期為臨床實踐提供理論依據(jù)，現(xiàn)報道如下。

1 材料和方法

1.1 材料

在CIRS 公司胸部仿真模體上，模擬兩種常見瘢痕疙瘩術(shù)后切口放射治療靶區(qū)，包括平整表面靶區(qū)和曲面靶區(qū)；在IBA固體水模體（30 cm×30 cm×10 cm）上模擬瘢痕疙瘩術(shù)后超長靶區(qū)（長度＞25 cm）。后裝敷貼施源管為雙管布源，施源管固定器為我科自主研發(fā)的3D 打印后裝敷貼皮膚固定器。

1.2 方法

1.2.1 電子線CT 模擬圖像獲取

采用定位激光燈（X、Y 方向）分別模擬不同瘢痕切口位置，用鉛絲標(biāo)記，鉛絲走向平行于激光燈（瘢痕切口）并均勻外放1 cm，用于靶區(qū)勾畫。使用飛利浦大孔徑CT 模擬定位機行CT 掃描（層厚1 mm）得到3套CT 圖像：（1）在胸部仿真模體正上方模擬平整表面靶區(qū)（圖1a）；（2）在胸部仿真模體側(cè)方向模擬胸廓曲面靶區(qū)（圖1b）；（3）在IBA 固體水模體上模擬瘢痕長度＞25 cm 的超長靶區(qū)。

圖1 電子線計劃模體CT 掃描示意圖

1.2.2 HDR 三維后裝近距離敷貼CT 模擬圖像獲取

采用定位激光燈（X、Y 方向）分別模擬不同瘢痕切口位置，在圖1a、b 相同瘢痕位置的基礎(chǔ)上，將鉛絲更換為3D 打印定制敷貼施源器（由3D打印梯形支架和施源導(dǎo)管組成）。梯形支架可以使管狀施源器平行于瘢痕切口方向，采用兩管照射時能分別與瘢痕保持間距0.5 cm，同時可以使管道與皮膚保持0.5 cm 間距。施源管道內(nèi)放置細鉛絲便于后期模擬施源器重建。使用飛利浦大孔徑CT 模擬定位機行CT 掃描（層厚1 mm）得到3套CT 圖像：（1）在胸部仿真模體正上方模擬平整表面靶區(qū)（圖2a）；（2）在胸部仿真模體側(cè)方向模擬胸廓曲面靶區(qū)（圖2b）；（3）在IBA 固體水模體上模擬瘢痕長度＞25 cm 的超長靶區(qū)。

圖2 HDR 后裝敷貼計劃模體CT 掃描示意圖

1.2.3 電子線放射治療計劃設(shè)計

將上述電子線CT圖像分別導(dǎo)入醫(yī)科達公司Monaco5.11治療計劃系統(tǒng)，勾畫寬度2 cm、深度0.5 cm、長度分別為12 cm和26 cm的靶區(qū)，勾畫外輪廓，在皮膚表面生成厚度為1 cm的組織填充物。使用醫(yī)科達Synergy直線加速器的6 MeV電子線模擬源皮距照射，進行計劃設(shè)計。（1）對于圖1a靶區(qū)，采取機架角0°的源皮距照射，處方量18 Gy/6 f。選取20 cm×20 cm限光筒，射野擋鉛根據(jù)靶區(qū)形狀適形并保持各方向0.5 cm 邊界，得到的照射野為3 cm寬，采用蒙卡計算模型計算劑量，得到Plan1計劃。（2）圖1b靶區(qū)在左側(cè)方，故將機架角度設(shè)為90°的源皮距照射，其他參數(shù)不變，得到Plan2計劃。（3）對于長度＞25 cm的靶區(qū)，在用電子線照射時，限光筒最大尺寸為25 cm×25 cm，故單野很難進行照射，需要采取分野照射，為避免兩野銜接照射時在皮膚表面瘢痕切口產(chǎn)生低劑量，我們采取兩野無縫銜接照射技術(shù)，即模擬一26 cm長切口靶區(qū)，分兩段（18、8 cm）照射，兩野分別選用20 cm×20 cm限光筒和10 cm×10 cm限光筒，兩野X軸鉛門方向做無縫銜接，按照Plan1計劃設(shè)計方法得到26 cm×3 cm射野，計算劑量后得到Plan3。

1.2.4 HDR 三維后裝近距離敷貼計劃設(shè)計

將3套敷貼CT 圖像分別導(dǎo)入醫(yī)科達公司Oncentra4.3治療計劃系統(tǒng)，勾畫寬度2 cm、深度0.5 cm、長度12 cm 的靶區(qū)。雙管施源器重建方法：沿兩根鉛絲走向分別進行兩根施源器重建，施源器間距已由梯形支架固定為1 cm（圖3）。施源器距離皮膚0.5 cm，以皮下0.5 cm 為劑量參考點，參考點劑量18 Gy/3 f。

圖3 HDR 三維后裝近距離敷貼雙管施源器重建示意圖

2 結(jié)果

2.1 平整表面靶區(qū)劑量分布比較

6 MeV 電子線照射的有效治療深度（R85）為1.8 cm 左右（含1 cm 組織等效物），皮膚表面劑量為處方劑量的95%左右，見圖4；HDR 三維后裝近距離敷貼的皮下0.5 cm 位置100%處方劑量照射寬度為1.0 cm 左右，在皮膚表面處方劑量照射寬度為2.3 cm 左右，皮膚表面劑量接近處方劑量的160%，見圖5。

圖4 平整表面電子線照射中心層面劑量分布

圖5 平整表面 HDR-SB 雙管照射劑量分布

2.2 曲面靶區(qū)劑量分布比較

6 MeV 電子線照射的射野中心處R85深度仍在1.8 cm 左右（含1 cm 組織等效物），但是隨著表面曲度變化，上下各層面照射深度變化明顯（隨著源皮距增加，照射深度變淺），見圖6；HDR 三維后裝近距離敷貼的施源器依舊可以跟瘢痕切口有較好貼合度，隨切口曲度變化，在參考點層面，劑量分布較為一致（圖7），與平整表面靶區(qū)劑量分布較一致。

圖6 曲面靶區(qū)電子線照射劑量分布

圖7 曲面靶區(qū)HDR 后裝敷貼照射劑量分布

2.3 超長靶區(qū)（長度＞25 cm）劑量分布比較

6 MeV 電子線照射的靶區(qū)長度超過最大限光筒尺寸，需要行分野照射，采用兩野無縫銜接技術(shù)，銜接處皮下0.8 cm 左右處會產(chǎn)生＞115%的高劑量區(qū)，見圖8；HDR 三維后裝近距離敷貼的施源器管道長度可根據(jù)瘢痕切口長度自由調(diào)整，不存在射野銜接問題，劑量分布較為均勻一致。

圖8 平整表面瘢痕長度＞25 cm 電子線照射劑量分布

3 討論

瘢痕疙瘩是一種臨床上常見的組織增生性疾病，是一種多基因參與的復(fù)雜病變。國內(nèi)外相關(guān)研究提示，該病與常染色體顯性遺傳及免疫細胞、成纖維細胞及細胞外基質(zhì)、生長因子等因素相關(guān)[3]。瘢痕疙瘩的治療多采用以手術(shù)為主的綜合治療手段，包括機械性壓力治療、局部封閉、液氮冷凍、激光治療、硅酮凝膠、基因治療、化療藥物局部治療、放射治療等，其中手術(shù)+術(shù)后放射治療是治療和預(yù)防術(shù)后瘢痕疙瘩復(fù)發(fā)最有效的方法之一，放射治療瘢痕疙瘩最早報道于1906 年[4]，治愈率可達67.0%～97.2%[5-6]。

臨床常用放射源有：（1）發(fā)射α、β、γ射線和中子射線的放射性核素；（2）產(chǎn)生不同能量射線X線的X線機；（3）產(chǎn)生高能電子束和高能X線的各類醫(yī)用加速器；（4）產(chǎn)生質(zhì)子束、中子束、負π介子束以及其他重粒子束的各類重粒子加速器[7]。瘢痕疙瘩術(shù)后放射治療主要分為外照射和近距離放射治療兩種技術(shù)。外照射包括低能X線、電子線。由于電子線（β射線 ）較表淺的X線照射有更高的控制率，而且電子線在淺表組織中有更好的劑量分布，不良反應(yīng)較少，所有目前瘢痕疙瘩外照射的淺層X線照射已被電子線替代。近距離放射治療的放射源包括鍶90-釔90（90Sr-90Y）、磷32（32P）、192Ir敷貼近距離治療。根據(jù)放射源劑量率分為低劑量率（low dose rate，LDR）和HDR兩種方式。LDR近距離放射治療因使用低劑量率放射源，治療周期較長，已被HDR近距離放射治療所取代。

本研究就我科目前開展的兩種瘢痕疙瘩術(shù)后放射治療技術(shù)（6 MeV 電子線和192Ir HDR 三維后裝近距離敷貼）進行劑量學(xué)比較。平整表面靶區(qū)兩種放射治療技術(shù)比較結(jié)果顯示，6 MeV 電子線和192Ir HDR 三維后裝近距離敷貼高劑量區(qū)（80%以上處方劑量區(qū)域）劑量分布較為一致；電子線中心層面100%處方劑量寬度約1.3 cm，HDR 三維后裝近距離敷貼為1 cm，電子線皮膚表面劑量為處方劑量的95%，HDR 三維后裝近距離敷貼皮膚表面劑量高于電子線照射，電子線半影區(qū)較小，對周圍正常皮膚組織的保護更優(yōu)。實際操作中的差異多取決于后裝敷貼施源器與皮膚表面的貼合度。曲面靶區(qū)兩種放射治療技術(shù)比較結(jié)果顯示，6 MeV 電子線和192Ir HDR 三維后裝近距離敷貼的劑量分布差異明顯，對于耳廓、耳垂、下頜骨、肩部等部位，電子線源皮距照射時隨靶區(qū)曲面變化，有效治療深度變化明顯；192Ir HDR 三維后裝近距離敷貼治療時對于曲度明顯靶區(qū)能靈活布管，可始終保持與靶區(qū)皮膚貼合，保證了治療靶區(qū)內(nèi)與劑量參考點的劑量一致。對于長度＞25 cm 的超長靶區(qū)，電子線照射布野需多個照射野共線銜接，在銜接處劑量熱點約為處方劑量的120%；192Ir HDR 三維后裝近距離敷貼的布源不受靶區(qū)長度限制，不需要分野照射，不會產(chǎn)生明顯劑量冷點和熱點。

目前，國內(nèi)外眾多研究對瘢痕疙瘩術(shù)后放射治療的時機、照射方式、劑量分割模式、總劑量、等效生物學(xué)劑量及放射治療后的復(fù)發(fā)因素等進行了研究[8-11]。我們參考國內(nèi)外相關(guān)研究結(jié)果、自身臨床實踐及本研究結(jié)果，提出以下建議：（1）術(shù)后照射方式的選擇需根據(jù)患者瘢痕疙瘩的部位和手術(shù)情況，若術(shù)后縫合切口規(guī)整且位于同一平面，總長度不超過25 cm，電子線和HDR 三維后裝近距離敷貼均能滿足需要，但是對于下頜、肩部、耳廓耳垂等曲面，HDR 三維后裝近距離敷貼因能靈活布源，為優(yōu)選方式，長度＞25 cm 的超長靶區(qū)因電子線照射時限光筒最大射野面積的限制需分野照射，存在劑量銜接問題，但HDR 三維后裝近距離敷貼放射源活度較低時照射時間過長的問題需特別注意；（2）HDR 三維后裝近距離敷貼治療與操作者經(jīng)驗有關(guān)，布源時需根據(jù)瘢痕術(shù)后縫合口個體化實施，施源器與皮膚表面的貼合度是關(guān)鍵；（3）對于超長靶區(qū)的電子線照射，可采用兩野無縫銜接技術(shù)，由于電子線錐形束發(fā)散的特點，需在計劃系統(tǒng)中準(zhǔn)確調(diào)整銜接射野間距，確保靶區(qū)照射野銜接處不出現(xiàn)明顯劑量熱點。

綜上所述，本研究從瘢痕疙瘩術(shù)后放射治療劑量學(xué)方面對常用的兩種放射治療技術(shù)進行比較，可為臨床提供物理劑量學(xué)依據(jù)和選擇建議，后續(xù)將進一步從療效、不良反應(yīng)、美容效果等方面進一步探索。